Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 1

Trang 1

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 2

Trang 2

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 3

Trang 3

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 4

Trang 4

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 5

Trang 5

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 6

Trang 6

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 7

Trang 7

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 8

Trang 8

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 9

Trang 9

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 25 trang nguyenduy 09/06/2024 400
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán

Luận án Nghiên cứu, cải tiến các thuật toán IA nhằm tăng độ ổn định, tốc độ thực hiện và độ tối ưu của thuật toán
g các thu t toán. M t khác, thu t toán c i ti n MSA có  n 
nh cao do s  sai khác c a k t qu  gi a các l n ch y là nh . 
 Bng 2.5. So sánh k t qu  c a các thu t toán IA 
 Lần SA/ISA MSA BSA TS PGA MCIAA 
 1 4,3020 4,2610 4,6331 4,3010 4,3151 4,4698 
 2 4,2913 4,2865 4,3372 4,4676 4,2663 4,3619 
 3 4,3082 4,2633 4,4152 4,3203 4,2847 4,5142 
 4 4,2865 4,2742 4,3286 4,2987 4,3463 4,3388 
 5 4,2955 4,2990 4,3438 4,2680 4,3083 4,3483 
 6 4,2941 4,2790 4,3972 4,4829 4,3570 4,3600 
 7 4,3213 4,3115 4,3460 4,2896 4,3043 4,2949 
 8 4,3118 4,2352 4,4942 4,2938 4,3801 4,3226 
 9 4,2868 4,2643 4,3843 4,3642 4,3268 4,3623 
 10 4,2833 4,2813 4,3774 4,3207 4,2973 4,3172 
 T.Bình 4,2981 4,2755 4,4057 4,3407 4,3186 4,3691 
2.5. C i ti n thu t toán MSA v i c ơ ch  ng n ch n tìm ki m trùng 
lp 
2.5.1. Kh  n ng tìm ki m trùng l p c a thu t toán MSA 
 Thu t toán MSA ch  có c ơ ch  ch ng duy t trùng l p trong quá trình sinh các 
lân c n π, và v n có kh  n ng tìm ki m trùng l p khi ch p nh n m t ph ơ ng án 
 9 
mi. Nh t là trong quá trình cu i c a thu t toán, khi T g n 0, r t d  x y ra tìm 
ki m trùng l p d n n thu h p không gian tìm ki m. 
2.5.2. C ơ ch  ch ng duy t trùng l p c a gi i thu t Tabu 
2.5.2.1. Tránh duy t trùng l p vi danh sách c m Tabu 
 Ý t ng là l u l i các ph ơ ng án ã duy t qua trong quá kh  vào m t danh 
sách, g i là danh sách Tabu (Tabu list). Sau ó thu t toán ch  ch p nh n nh ng 
ph ơ ng án m i không n m trong danh sách c m. 
2.5.2.2. Thu t gi i tìm ki m Tabu cho bài toán IA 
 Trong [32], các tác gi  ã  xu t thu t toán TS  gi i quy t bài toán IA. 
Thay vì lu l i ph ơ ng án va duy t qua, thu t toán ch  lu m t c p v  trí ( r,s) i 
di n cho s  thay i c a ph ơ ng án m i v i ph ơ ng án c . Nh  v y s  ti t ki m 
c b  nh  và các thao tác i v i danh sách c m. 
 Cơ ch  này có kh  n ng c m nh m nh ng ph ơ ng án không trùng l p. Do ó 
thu t toán s  d ng thêm m t c ơ ch  là m c k  l c, ch p nh n 1 tr ng h p ngo i 
l là khi ph ơ ng án m i t t h ơn ph ơ ng án t t nh t mà thu t toán ã duy t qua thì 
thu t toán s  ch p nh n b t ch p có b  c m hay không. 
2.5.3. Cơ ch  ch ng duy t trùng l p cho thu t toán MSA 
2.5.3.1. S  d ng danh sách c m Tabu và m c k  l c 
 Ph n này nghiên c u gi i pháp nâng c p thu t toán MSA b ng cách thêm c ơ 
ch  tránh tìm ki m trùng l p s  d ng danh sách c m nh  mô t   Mc 2.5.2.2. 
2.5.3.2. Danh sách c m c i ti n 
 Ph n này  xu t m t c ơ ch  ch ng trùng l p c i ti n. 
a. Gi m thi u vi c c m nh m các ph ơ ng án không trùng l p 
  tránh ng n ch n nh m các ph ơ ng án không trùng lp, iu ki n xét trùng 
lp c n c th t ch t h ơn. Khi ch p nh n m t lân c n m i π′, thay vì m i m c 
ca danh sách c m ch  l u m t c p v  trí (r,s), danh sách c m c i ti n s  l u thêm 
cp giá tr  (π′(r), π′(s)). 
 Khi ki m tra m t lân c n t ơ ng ng v i c p v trí ( r,s) có thu c danh sách 
cm hay không, thu t toán s  so sánh ( r,s) v i các m c trong danh sách c m. Khi 
có i là (pi,1 , pi,2 ) = ( r,s), thu t toán s  th c hi n ki m tra ti p c p ( π(r), π(s)) v i 
(vi,1 , vi,2 ) và nu vi,1 = π(r) ho c vi,2 = π(s) thì k t lu n (r,s) thu c danh sách c m. 
 B c di Ph ơ ng án Danh sách c m 
 chuy n hi n th i π ( ( pi,1, p i ,2 ),(vi,1, v i ,2 ) ) 
 0 ( πinit ) 1 2 3 4 R ng 
 1 1 3 2 4 ( (2,3),(3,2) ) 
 2 3 1 2 4 ( (1,2),(3,1) ) ( (2,3),(3,2) ) 
 3 3 1 4 2 ( (3,4),(4,2) ) ( (1,2),(3,1) ) ( (2,3),(3,2) ) 
 4 3 4 1 2 ( (2,3),(4,1) ) ( (3,4),(4,2) ) ( (1,2),(3,1) ) 
 Hình 2.7. C ơ ch  ho t ng c a danh sách Tabu c i ti n, m i m c bao g m 4 
 thành ph n, tr ng h p N = 4, L TB = 3 
 10 
 Hình 2.6 là m t ví d  v  c ơ ch  ho t ng c a danh sách c m c i ti n, v i 
kích th c danh sách c m là LTB = 3. V i c ơ ch  c  thì b c di chuy n t  3 →4, 
i ch  c p v  trí (2,3) b  c m, tuy nhiên v i c ơ ch  m i không b  c m và tr ng 
hp này thu t toán ã không c m nh m m t ph ơ ng án không trùng l p. 
b. Gi m kích th c và  phc t p trong quá trình so sánh 
 Trong thu t toán MSA, các c p v  trí c ánh s  t  1 n kmax và có th  áp 
dng iu này v i danh sách c m. Thay vì c n hai ph n t   l u mt c p v  trí ta 
ch  c n l u v trí k ca c p v  trí ó. Vi c i ti n này, m i m c c a danh sách c m 
s ch  còn 3 ph n t là ( ki, vi,1 , vi,2 ). 
 Ngoài vi c gi m kích th c c a danh sách c m, c i ti n này còn gi m kh i 
lng tính toán khi ki m tra m t di chuy n có thu c danh sách c m hay không. 
2.5.4. Thu t toán MSA vi c ơ ch  tránh duy t trùng l p c i ti n 
 Cn c  vào vi c s d ng c ơ ch  ch ng duy t trùng l p và các c i ti n ã trình 
bày  ph n tr c, lu n án xu t thu t toán SA k t h p v i c ơ ch  ch ng trùng l p, 
gi là thu t toán SATS. So v i thu t toán MSA, thu t toán SATS có thêm mt 
tham s  iu khi n là kích th c danh sách c m Tabu là LTB . 
2.5.5. Mô ph ng và bàn lu n 
 Lu n án th c hi n hai kch b n mô ph ng so sánh thu t toán MSA và SATS, 
tơ ng ng v i s  l n l p là 434 và 1604. Hai k ch b n này u có s  vòng l p 
ch n  l n, k ch b n 2 có s vòng l p r t l n v i m c ích  th y c hi u qu  
ca các thu t toán khi s  vòng l p l n (cho k t qu  t i u h ơn). 
 Bng 2.9 và Bng 2.10 là k t qu  c a các thu t toán c th c hi n sau 
10000 l n mô ph ng v i hai k ch b n. Trong ó thu t toán SATS luôn cho k t qu  
vi giá tr  trung bình c a hàm m c tiêu D(π) t nh  nh t, ng th i có  n nh 
cao khi có di giá tr  các k t qu  D(π) h p nh t (ph n ánh b i  l ch chu n c a 
các giá tr  th p). 
 Bng 2.9. K t qu  ca 3 thu t toán (s  bc l p 434) 
 SA/ISA MSA SATS 
 D(π) trung bình 5,6953 5,6795 5,6702 
  l ch chu n std( D(π)) 0,0566 0,0476 0,0404 
 Kt qu  t t nh t 5,6063 5,6020 5,6020 
 Kt qu  x u nh t 6,0483 5,9772 5,9693 
 Bng 2.10. K t qu  c a 3 thu t toán (s  bc l p 1604) 
 SA/ISA MSA SATS 
 D(π) trung bình 5,6524 5,6376 5,6167 
  l ch chu n std( D(π)) 0,0267 0,0169 0,0142 
 Kt qu  t t nh t 5,6020 5,6020 5,6020 
 Kt qu  x u nh t 5,7032 5,6794 5,6602 
 Các k t qu  trên ã ch ng minh s hi u qu  và n nh c a thu t toán c i ti n 
SATS nh  c ơ ch  ng n ch n tìm ki m trùng l p. c bi t thu t toán SATS phát 
 11 
huy u th  trong tr ng h p khi c n t i u k t qu  (ch n s bc l p ln). Khi ó 
giai on cu i c a thu t toán kéo dài và nh  c ơ ch  ch ng duy t trùng l p thu t 
toán có th  ti p c n nhi u c c ti u a ph ơ ng dn n có nhi u c ơ h i tìm ra các 
ph ơ ng án t t h ơn. 
2.6. K t lu n ch ươ ng 2 
 Ch ơ ng 2 nghiên c u ph ơ ng ph ơ ng pháp IA, ây là m t ph ơ ng pháp k t 
hp mã ngu n và mã kênh nh m gi m thi u nh h ng c a nhi u kênh. Lu n án 
 xu t thu t toán c i ti n MSA và SATS  ci ti n thu t toán SA trong vi c gi i 
bài toán ánh ch  s  IA, ng th i  a ra phân tích và bàn lu n v  tiêu chí cách 
la ch n các tham s  iu khi n. Nh  vi c gi m kh i l ng tính toán so v i thu t 
toán g c, thu t toán c i ti n có th  áp d ng cho các tr ng h p N l n (nh  N = 
256, 512, 1024) vi th i gian th c hi n  m c ch p nh n c. 
 Mt khác, các thu t toán c i ti n MSA và SATS u c xét trong tr ng 
hp t ng quát, không b  ràng bu c b i gi  thi t kênh truy n là kênh BSC và 
ph ơ ng pháp o  méo gi a các vect ơ s  d ng kho ng cách SED nh  nhi u công 
trình tr c ó. Do ó các thu t toán c i ti n có th  ng d ng gi i bài toán IA trong 
nhi u tr ng h p th c t  h ơn. 
 CH Ơ NG 3. K T H P MÃ NGU N MÃ KÊNH VÀ 
 PH Ơ NG PHÁP IU CH  B NG PH Ơ NG PHÁP 
 TI U HÓA TH  T  B NG MÃ 
3.1. t v n  
 Hu h t các nghiên c u v  k  thu t k t h p mã ngu n v i mã kênh tr c ây 
u gi  thi t kênh truy n là kênh nh  phân i x ng BSC, mà không quan tâm n 
các k  thu t iu ch . Gi  thi t này ch  úng khi k  thu t iu ch  là k  thu t iu 
ch  nh  phân (Binary Modulation) ho c v i m t s  tr ng h p c bi t nh  iu 
ch  QPSK hay trong tr ng h p iu ki n kênh t t nên các l i h u nh  là l i ơ n. 
Trong tr ng h p h th ng s  d ng k thu t iu nhi u m c thì gi  thi t này ch  
mang tính gn úng. Tr c ây c ng có m t s  nghiên c u v  k  thu t k t h p mã 
ngu n mã kênh và ph ơ ng pháp iu ch , tuy nhiên hu h t òi h i thay i bi u 
 chòm sao iu ch  thành d ng không thông d ng [42,53] ho c ch  xét tr ng 
hp c bi t khi m t t  mã t ơ ng ng vi m t ký t  iu ch  [54-56] và nh  v y 
kh  n ng ng d ng r t h n ch . 
 Trong ch ơ ng này, lu n án nghiên c u và  a ra ph ơ ng pháp k t h p mã 
ngu n mã kênh và k  thu t iu ch  s n có  gi m thi u nh h ng c a nhi u 
trên ng truy n. Ph ơ ng pháp m i t i u vi k  thu t iu ch  s n có nên 
không òi h i thay i bi u  chòm sao, và có th  ông th i t i u vi c truy n 
dn cho nhi u t  mã. Ph ơ ng pháp mi có tính ng d ng và tính kh  thi cao. 
3.2. K t h p mã ngu n và mã kênh trong các h  th ng iu ch  
s nhi u m c b ng ph ươ ng pháp IA 
3.2.1. Mô hình h  th ng và các tham s  
 12 
 Xét các h  th ng thông tin truy n d n tín hi u t ơ ng t , s  d ng l ng t  hóa 
 vect ơ. Tham s  c xét  ây là m t t  mã b và t  mã nh n c sau gi i mã  
 phía thu là a. Ti phía phát, b c s  c ghép vào khung d  li u v i các t  mã 
 khác và các bit d  li u khác. Ký hi u n, l, q và m là chi u dài c a b, chi u dài 
 khung, v  trí c a t  mã trong khung và chi u dài ký t  iu ch . 
 Kênh r i r c 
 Các t  mã và bit Kh  n ng 1 b1b2..... bm ............ ... .. bnx...xxx 
 d li u khác không nh  
 ... DMC (b ) (b ) (b )
 s s1,2 s
 khung 1,1 1, ns1
x L ng t  b To l bit 
 hóa Vect ơ iu ch  
 khung Kh  n ng 2 xb 1b2... b ............ ... .... bnx...xx 
 (n bit) 
 (b )
 s (b ) (b )
 2,1 s2,2 s2, n
 Kênh ... s 2
^ khung Kh  n ng m x........xb1 b2........... ... .............. .... bnxx... x 
x Gi i l  ng a Tách l bit Gi i iu 
 t hóa khung ch  s(b ) s(b ) s(b )
 m,1 m,2 m, n sm
 ... 
 Các t  mã và bit d  
 li u khác sau gi i mã 
 Hình 3.1. Mô hình h  th ng Hình 3.2. Các kh  n ng phân ph i t  mã n bit b 
 vào các ký t  m bit 
 Gi  thi t các khung d  li u s  c truy n liên ti p và t  mã ang xét chi m 
 n bit liên ti p trong khung. Kênh truy n trong mô hình này là kênh không nh  
 DMC. S ơ  kh i c a mô hình h  th ng c cho trên Hình 3.1. 
 Hình 3.2 mô t  t t c  các kh  n ng phân ph i t  mã b có  dài n bit vào các 
 ký t  m bit. V i kh  n ng th  k thì t  mã b c phân ph i vào nsk ký t  kí hi u là 
 (b ) (b ) (b )
 sk ,1 , sk ,2 ,..., sk, n và t ơ ng t  v i t  mã a  phía thu c ng c phân ph i vào nsk 
 sk
 (a ) (a ) (a )
 ký t  là sk ,1 , sk ,2 ,..., sk, n . Gi pn là t ng s  các kh  n ng phân ph i c a t  mã b 
 sk
 vào các ký t , t  hình 3.2 ta có th  th y giá tr  l n nh t c a pn là m. Các bit x là 
 các bit d  li u trong khung nh ng không ph i c a t  mã ta ang xét. 
  tính tham s  PC(a,b) ta c n xác nh các xác su t chuy n i t  mã cho t t 
 c các kh  n ng phân ph i  trên. Do ây là kênh DMC nên xác su t chuy n i 
 t mã ng v i kh  n ng th  k là P( a , b ) có th  c tính t  các xác su t P(ab ) 
 Ck k, i
 (xác su t truy n ký t  (b ) nh n c ký t  (a ) ) nh  sau [7]: 
 sk, i sk, i
 nsk
 (ab ) (3-1) 
 PabC(), = P k, i
 k ∏
 i=1
 (a ) (b ) (ab )
 Nu các ký t  sk, i và sk, i không ch a các bit x khi ó xác su t Pk, i là xác 
 su t chuy n i ký t  P ( ()a () b ). Xác su t chuy n i ký t  ph  thu c vào mô 
 S ski,, s ki ,
 hình kênh truy n và k  thu t iu ch  (các giá tr  xác su t chuy n i ký t  có th  
 c l u vào ma tr n vuông PS kích th c Μ ×Μ). PS(i,j) trong tr ng h p kênh 
 AWGN và kênh fading có th  c tính chính xác b i ph ơ ng pháp c a tác gi  L. 
 Xiao và X. Dong [51]. 
 13 
 Nu (a ) và (b ) ch a các bit x,  tính (ab ) ta c n xét t t c  các kh  n ng 
 sk, i sk, i Pk, i
ca các bit x này. Gi s  bit x  u và  cu i ký t  chi u dài m bit là r1 và r2. 
 (a ) (b )
Bi u di n nh  phân c a sk, i và sk, i nh  sau: 
 (3-4) 
 s()a = xxaaa xxs; (b ) = xxbbb xx
 ki, 12() mrr−1 + 2  ki ,  12() mrr−1 + 2 
 cr(bit) cr (bit) cr (bit) cr (bit)
 xa1 1 xa22 x b 1 1 x b 2 2 
 ca cb
 Trong ó các giá tr  c, c , c , c , cc, là bi u di n th p phân c a các c m 
 xa1 x a 2 x b 1 x b 2 ab
bit t ơ ng ng. T  ó, xác su t P (ab ) có th  tính nh  sau: 
 k, i
 r r r r
 21− 12 2 − 12 1 − 12 2 − 1
 (ab ) 1
 P = P mr− r mr − r (3-6) 
 k, i r+ r ∑ ∑ ∑ ∑ {}S 212i++ 2 ci ,2 12 i ++ 2 ci
 1 2 i=0 i = 0 i = 0 i = 0 1a 23 b 4
 2 1 2 3 4
 Qua vi c phân tích mô hình h  th ng và các tham s  trên, lu n án  xu t 
thu t toán c l ng tham s  PC(a,b) trong Mc 3.2.3. V i thu t toán này, ta có 
th  th c hi n tính c toàn b  ma tr n PC  ph c v  cho bài toán t i u IA. 
3.2.2. Xác su t chuy n i ký t  
3.2.3. Xác su t chuy n i t  mã 
 Da trên các phân tích  M c 3.2.1,  xu t thu t tính xác su t chuy n i t  
mã PC(a,b) v i mô hình h  th ng  xu t. 
3.2.4. Mô ph ng và k t qu  
 Các mô ph ng s  c th c hi n trên Matlab  ánh giá hi u qu  ho t ng 
ca ph ơ ng pháp  xu t và so sánh v i các ph ơ ng pháp khác. 
3.2.4.1. K ch b n mô ph ng 
 H th ng mô ph ng có c u trúc gi ng nh  h  th ng mô t   Mc 3.2.1, 
ngu n tín hi u vào là ngu n Gauss-Markov b c 1, ρ = 0,9. 
 Bng 3.2. Các tham s  u vào c a 4 tr ng h p mô ph ng 
 M = 16 M = 64 
 n = l = 5 n = l = 5 
 N = 32 
 m = 4 m = 6 
 n = l = 7 n = l = 7 
 N = 128 
 m = 4 m = 6 
 Vi c  bn tr ng h p này thì s  kh  nng phân ph i t  mã n bit vào các ký 
t iu ch  m bit là t i a pn = m. 
3.2.4.2.  chính xác c a vi c ưc l ưng PC(a,b) 
 Mô ph ng th  nh t so sánh  chính xác c a ph ơ ng pháp c l ng tham s  
 xu t và ph ơ ng pháp c l ng tham s  g n úng. 
 Thc hi n c l ng PC(a,b) b ng ba ph ơ ng pháp: ph ơ ng pháp  xu t 
(c l ng chính xác), ph ơ ng pháp c l ng g n úng và ph ơ ng pháp mô 
 14 
ph ng. Hình 3.6 bi u di n các giá tr  PC(a,b) v i m t s  giá tr  khác nhau c a a và 
b c tính trong các iu ki n khác nhau c a kênh truy n khi v i hai tr ng h p 
là (1) a = b và (2) a và b khác nhau 1 bit. 
 1 0.09
 (1) Ph ơ ng pháp  xu t 
 0.9
 0.08 (2) Ph ơ ng pháp x p x  
 0.8 Mô ph ng 
 0.07 (3) 
 0.7 (1) a = 0; b = 1 
 0.06
 (2) a = 1; b = 0 
 ) 0.6
 )
 b
 ,
 b 0.05 (3) a = 4; b = 5 
 a = b = 0 , (4) 
 a
 a
 (
 0.5 (
 C (4) a = 5; b = 4 
 C (5) 
 P 0.04
 a = b = 96 P
 0.4 (5) a = 1; b = 5 
 a = b = 127 0.03 (6) a = 5; b = 1 
 0.3
 (6) 
 0.02
 0.2 Ph ơ ng pháp  xu t 
 Ph ơ ng pháp x p x  
 0.1 0.01
 a = b = 15 Mô ph ng 
 0 0 
 0 5 10 15 20 0 5 10 15 20
 CSNR [dB] CSNR [dB] 
 Hình 3.6. c l ng tham s  P C(a,b) 
 Ta th y  c  hai tr ng h p, k t qu  c l ng c a ph ơ ng pháp  xu t 
luôn phù h p v i k t qu  mô ph ng. Trong khi ó ph ơ ng pháp x p x   m i 
tr ng h p thì luôn cho k t qu  gi ng nhau v i các tr ng h p khác nhau c a a 
và b. Khi CSNR càng nh  thì s  sai khác c a k t qu  c l ng x p x  v i c 
lng chính xác s  gia t ng áng k . 
 Các k t qu  mô ph ng trên ã kh ng nh tính úng n và hi u qu  c a 
ph ơ ng pháp  xu t. 
3.2.5.3. ánh giá hi u qu  ho t ng c a h  th ng ti ưu b ng 
ph ươ ng pháp  xu t 
 H th ng c mô ph ng khi lng t  hóa s d ng cùng m t b ng mã nh ng 
có th  t  khác nhau: Th  t  c t i u hóa b ng hai ph ơ ng pháp (  xu t và 
xp x ), và th  t  ng u nhiên. Hình 3.7 bi u di n k t qu  ánh giá t  s  SNR c a 
ba ph ơ ng án gán ch  s  v i bn tr ng h p h  th ng khác nhau. 
 12 
 16 
 IA (ph.pháp  xu t) 16-QAM 
 10 IA (ph.pháp x p x ) 14 IA (ph. pháp  xu t) 
 IA ng u nhiên 
 12 IA (ph. pháp xp x ) 
 8 IA ng u nhiên 
 16-QAM 10 
 6 
 ] 8 
 [dB] 64 -QAM 
 4 [dB 6 
 64-QAM 
 SNR
 SNR 4 
 2 
 2 
 0 
 0 
 -2 -2 
 -4 -4 
 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 
 CSNR [dB] CSNR [dB] 
 (a) N = 32 (b) N = 128 
 Hình 3.7. So sánh ho t ng c a các ph ơng pháp IA khác nhau 
 15 
 Ta có th  th y h  th ng s  d ng ph ơ ng án ánh ch  s  c t i u hóa b i 
 ph ơ ng pháp  xu t ho t ng t t h ơn khi h  th ng s  d ng các ph ơ ng pháp 
 ánh ch  s  khác. Trong kho ng m c  nhi u trung bình thì t  s  SNR c a 
 ph ơ ng pháp ti u  xu t t ng 0,8 ÷ 1dB và 1 ÷ 1,3dB i v i tr ng h p iu 
 ch  16-QAM và 64-QAM. Phơ ng pháp t i u v i 64-QAM t ng nhi u h ơn so 
 vi 16QAM, do s  sai khác gi a ma tr n PC gn úng v i PC chính xác c a iu 
 ch  64-QAM nhi u h ơn so v i 16-QAM ng th i xác su t l i c a 64-QAM l n 
 hơn 16-QAM. 
 Qua mô ph ng trên, ngoài vi c ch ng t  s  úng n và hi u qu  c a ph ơ ng 
 pháp  xu t, k t qu  còn ch  ra r ng ph ươ ng pháp gán ch ỉ s ố v ới ước l ượng g ần 
 đúng v ẫn cho hi ệu qu ả ho ạt động t ốt h ơn so v ới tr ường h ợp không t ối ưu ph ươ ng 
 án gán ch ỉ s ố. 
 3.3. K t h p mã ngu n mã kênh và k  thu t iu ch  
 3.3.1. M  r ng bài toán IA có xét n ph ươ ng pháp iu ch  
 Trong ph n này, lu n án s  nghiên c u bài toán IA v i mô hình m  r ng, bài 
 toán ph i h p mã ngu n mã kênh và ph ơ ng pháp iu ch  s . Mô hình h  th ng 
 có nh ng im m  r ng nh  sau: 
 + M  r ng mô hình h  th ng nghiên c u ng th i  xu t ph ơ ng pháp c 
 lng tham s  u vào c a bài toán IA. H  th ng m  r ng s  không b  ràng bu c 
 bi gi  thi t t  mã truy n i chi m các bit liên ti p do ó h  th ng có th  s  d ng 
 mã kênh  iu khi n l i n u c n thi t. 
 + Chia hai tr ng h p: Tr ng h p h  th ng có th  c l ng chính xác các 
 tham s  u vào c a bài toán IA s  d ng ph ơ ng pháp  xu t, và tr ng h p 
 không s  d ng c ph ơ ng pháp  xu t. i v i tr ng h p th  hai ta v n có 
 th  áp d ng ph ơ ng pháp IA không xét n k  thu t iu ch  (s  d ng ph ơ ng 
 pháp c l ng tham s  x p x ). 
 3.3.2. Mô hình h  th ng và các tham s  
 Mô hình c a h  th ng m  r ng c bi u di n trên Hình 3.8. 
 t mã ( n bit ) 
 Các t  mã và bit Kênh r i r c 
 d li u khác không nh  
 ... DMC 
 khung khung ( l bit) 
x L ng t  b To l bit Mã hóa 
 hóa Vect ơ khung kênh iu ch  
 n (Tùy ch n) 
 ( bit) 
 q bit 
 Kênh kb bit nb-kb bit ki m tra (parity bit) 
^ khung 
x Gi i l  ng a Tách l bit Gi i mã Gi i iu nb bit nb bit 
 t hóa khung kênh ch  
 ... 
 Các t  mã và bit d  ký t  
 li u khác sau gi i mã (m bit) 
 Hình 3.8. Mô hình h th ng m  r ng Hình 3.9. Ví d  v  quá trình truy n t  mã 
 n bit s  d ng iu ch  s  
 16 
  t ng  tin c y truy n d n, h  th ng có th  s  d ng các ph ơ ng pháp iu 
khi n ho c gi m thi u l i (mã kênh). V i gi  thi t là các bit d  li u g c không 
thay i khi s  d ng mã kênh. (N u h  th ng s  d ng mã s a l i FEC thì mã này 
ph i là mã có tính h  th ng). Hình 3.9 bi u

File đính kèm:

  • pdfluan_an_nghien_cuu_cai_tien_cac_thuat_toan_ia_nham_tang_do_o.pdf